(57)【要約】【課題】本発明は、バーナー装置において、バーナー本体の高温を維持するために、該バーナー本体は、その材質である金属等の温度上昇により劣化が進み、比較的早い時期に変形、亀裂を生じて使用することができなくなる場合があるので、当該バーナー本体の早期劣化を抑制するためのバーナー本体の冷却を課題とするものである。【解決手段】本発明の冷却機構付バーナー装置は、空気を流入させる複数の外筒空気孔が穿設された外筒と、該外筒の外周に設置した冷却空気を供給する冷却環と、該外筒の内側に外筒と同心状の２重管として配置したドラフトチューブと呼ばれている内筒、すなわちバーナー本体と、を有する冷却機構を備えていることを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、該外筒の外周に設置した冷却空気を供給する冷却環と、該外筒の内側に外筒と同心状の２重管として配置したドラフトチューブと呼ばれている内筒と、を有する冷却機構を備えている、ことを特徴とする冷却機構付バーナー装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却機構付バーナー装置であって、前記冷却環には外部から冷却空気を供給する空気供給口が立設され、前記外筒には該冷却環から送られた空気を流入させる複数の外筒空気孔が穿設され、前記同心状の外筒と内筒との間には隙間が設けられた、ことを特徴とする冷却機構付バーナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナー装置に関し、特に冷却機構付バーナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バーナー装置のドラフトチューブと呼ばれているバーナー本体の噴出し口は、噴出しの火炎にさらされるので、当該バーナー本体の温度上昇により、バーナー本体の材質である金属の劣化が進み、比較的早い時期に変形、亀裂を生じて使用することができなくなる場合があり、問題となっていた。
【０００３】
特許文献１に記載の発明には、「好適なオイル燃料が中央オイル通路２８からオイル口４４へ流れ込む、と同時に、空気等の噴霧流体が中央オイル通路２８の外周に設けられた噴霧通路８２を通って室３６に流れ込む。そして、当該室３６に流れ込んだ噴霧流体の一部が複数の噴霧口４８を通って流れ、オイル口４４を通過するオイル燃料の軸方向の流れに突き当たり、オイル燃料を無数の微細粒子に変換して噴霧されオイル粒子となる。そして、当該オイル粒子は、バーナー先端開口部５０の放出円錐部７０にて膨張して噴霧して放出される。また、噴霧流体の一部は、放出円錐部７０の外周に設けられた輪状通路７８から外に向って配送され、当該バーナー先端開口部５０から噴霧されたオイル粒子の回りに境界層冷却環を形成する。更に、噴霧通路８２の外周に、酸素を供給する室９４が形成され、当該室９４の開口部１９から放出された酸素は、噴霧されたオイル粒子を囲む酸素の袋となる。」（特許文献１の［００１９］〜［００２５］を要約する。）と記載されている。
【０００４】
このように、オイル燃料の通路として中央オイル通路２８を設け、当該中央オイル通路２８の外周に噴霧流体の噴霧通路８２が設けられ、更に、噴霧通路８２の外周に、酸素を供給する室９４が形成されている。そして、噴霧流体の噴霧通路８２から噴霧された噴霧流体は噴霧されたオイル粒子の回りに境界層冷却環を形成するものであり、噴霧通路８２の外周に形成された室９４は、噴霧されたオイル粒子を囲む酸素の袋を作るものである。しかし、特許文献１の発明は、バーナー本体の冷却を目的とするものではない。
【０００５】
また、特許文献２に記載の発明には、「外壁１２と内壁１１間の全周面に気路１３を形成した燃焼室１０を有する本体１と、該本体１の下方にロストル１６と燃料投入口１５とが設けられ、該ロストル１６の上方の内壁１１全周面には一定間隔に多数個の気孔１４が穿設され、該本体１の上方に該本体１を貫通して内側に挿入設置される余熱バーナー２が付設され、該余熱バーナー２の前方にエアチャンバー４が設置され、該エアチャンバー４には気路１３から送出される空気が通路４３を経て該エアチャンバー４の外周に設けられたテーパ形気室４４に流入され、該エアチャンバー４に具備された空気混合燃焼管４０の開口火口４２が本体１の外方へ開口した構造である。」（特許文献２の［０００８］〜［０００９］を要約する。）と記載されている。
【０００６】
このように、エアチャンバー４の外周にテーパ形気室４４が設けられている。しかし、特許文献２の発明は、バーナー本体の冷却を目的とするものではない。
【０００７】
また、特許文献３に記載の発明には、「オイルガン４１のノズル管４１ｆには、一次空気導入管４２が所定の間隔をあけて外嵌されている。更に、該一次空気導入管４２には二次空気導入管４３が所定の間隔をあけて外嵌されている。そして、一次空気導入管４２と二次空気導入管４３の間は、空気噴出口２４に連通しており、ここには一次空気と二次空気を分ける分離板４４が設けられ、該分離板４４の上方には一次空気と二次空気の流量配分を調整する弁４５が設けられている。」（特許文献３の［００２０］〜［００２１］を要約する。）と記載されている。
【０００８】
このように、オイルガン４１のノズル管４１ｆの外周には、一次空気導入管４２が外嵌され、当該一次空気導入管４２には二次空気導入管４３が外嵌されている。しかし、特許文献３の発明は、バーナー本体の冷却を目的とするものではない。
【０００９】
また、特許文献４に記載の考案には、「燃焼装置は、燃焼筒３が設けられ、該燃焼筒３の下部に、オイルバーナー２が設けられ、該オイルバーナー２の下部には、燃焼空気を供給する給気部１０が設けられている。また、オイルバーナー２は、予熱ヒーター５を有する円筒状の気化器６と、該気化器６内に同軸的に設けられていて、モータ７に回転駆動されているロータリーカップ８とを備えている。当該燃焼装置は、オイルバーナー２の点火に先立ち、予熱ヒーター５に通電して気化器６を加熱し、燃料パイプ９から供給される燃料（灯油）を気化するようになっているが、給気部１０の送風ファン１１が回転すると、ケーシング１２内の空気は、二系統の空気流となり、その一つはロータリーカップ８がある気化器６の内部を上昇して一次空気と呼ばれる燃焼空気となり、もう一つは気化器６の外周を上昇してオイルバーナー2の上部に流入し、燃焼を助ける二次空気と呼ばれる燃焼空気となる。この二次空気が通過する気化器６の外周部に遮蔽板１９を立設している。この遮蔽板１９の外周を二次空気が上昇し、気化器６の空冷を防止するものである。」（特許文献４の［０００６］〜［０００９］を要約する。）と記載されている。
【００１０】
このように、オイルバーナー２を内部に有する気化器６の外周と燃焼筒３の内周との間に遮蔽板１９を立設し、当該遮蔽板１９の外周を二次空気が上昇するようにしたものであり、気化器６の空冷を防止するものである。しかし、特許文献４の考案は、バーナー本体の冷却を目的とするものではない。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−４６１９号公報（第５頁左欄２０行目〜第６頁左欄８行目、及び図１〜図６）
【特許文献２】特開平６−２７２８３２号公報（第２頁、右欄１２〜４０行目、及び図１〜図２）
【特許文献３】特開平６−１８００９号公報（第３頁、左欄４〜１５行目、及び図１）
【特許文献４】実開平５−３４４１１号公報（第４頁２０行目〜第５頁２９行目、及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、バーナー本体の高温を維持するために、当該バーナー本体の温度上昇は避けられないものである。従って、当該バーナー本体の材質である金属等の温度上昇により劣化が進み、比較的早い時期に変形、亀裂を生じて使用することができなくなる場合がある。
【００１３】
しかし、これらの問題点に対して、特許文献１〜４には、その解決策が示されていない。
【００１４】
そこで、本発明は上記に鑑みてなされたもので、バーナー本体の早期劣化を抑制するためのバーナー本体の冷却を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の冷却機構付バーナー装置においては、下記のような手段を取った。
【００１６】
請求項１に記載の本発明は、外筒と、該外筒の外周に設置した冷却空気を供給する冷却環と、該外筒の内側に外筒と同心状の２重管として配置したドラフトチューブと呼ばれている内筒と、を有する冷却機構を備えている、ことを特徴とする冷却機構付バーナー装置である。
【００１７】
これは、バーナー本体の材質である金属の早期劣化を抑制するために、冷却環に供給された冷却空気を、バーナー本体に噴射する構造を提供するものである。具体的には、空気供給用ブロアに接続された空気供給管からの冷却空気を冷却環に供給し、該冷却空気を外筒内に流入させ、換言すると、該外筒から同心状に配置した２重管の内筒の外周に流入させ、該流入した冷却空気をドラフトチューブと呼ばれている内筒に、すなわち、バーナー本体に噴射して、該バーナー本体を冷却するものである。
【００１８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の冷却機構付バーナー装置であって、前記冷却環には外部から冷却空気を供給する空気供給口が立設され、前記外筒には該冷却環から送られた空気を流入させる複数の外筒空気孔が穿設され、前記同心状の外筒と内筒との間には隙間が設けられた、ことを特徴とする冷却機構付バーナー装置である。
【００１９】
これは、バーナー本体の材質である金属の早期劣化を抑制するために、冷却環に供給された冷却空気を、バーナー本体に噴射する構造を提供するものである。具体的には、空気供給用ブロアに接続された空気供給管からの冷却空気を冷却環に立設した空気供給口に供給し、該冷却空気を外筒に穿設された複数の外筒空気孔から外筒内に流入させ、換言すると、前記同心状の外筒と内筒との隙間に該冷却空気を流入させ、該流入した冷却空気をドラフトチューブと呼ばれている内筒に、すなわち、バーナー本体に噴射して、該バーナー本体を冷却するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以上の説明から、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】
本発明の冷却機構付バーナー装置は、バーナー本体に冷却空気を噴射することによって、バーナー本体の材質である金属の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施をするための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の冷却機構付バーナー装置の一実施例の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の冷却機構付バーナー装置を説明するための斜視図である。（ａ）は冷却環の斜視図であり、（ｂ）は外筒の斜視図であり、（ｃ）は外筒の第２実施例の斜視図であり、そして（ｄ）は内筒の斜視図である。
【００２４】
図１〜図３により、本発明の一実施例である冷却機構付バーナー装置について説明する。図示するように、本発明の冷却機構付バーナー装置１は、外筒１２と、該外筒１２の外周に設置した冷却空気を供給する冷却環１１と、該外筒１２の内側に外筒１２と同心状の２重管として配置したドラフトチューブと呼ばれている内筒１３と、を有する冷却機構を備えている。また、当該内筒１３は、バーナー本体と呼ばれているもので、当該内筒１３の先端部は、燃料の噴出し口となっている。
【００２５】
尚、図１に示すように、外筒１２の前端部（図１の右側）は、冷却機構付バーナー装置１を取付ける取付け部１６に取付けられている。また、冷却機構付バーナー装置１の後端部（図１の左側）には、温度計測等の計器類が取付けられている計器取付け部１４がある。また、該計器取付け部１４には、内筒１３へ燃料を供給する燃料供給管１５が接続されている。更に、該燃料供給管１５の後端部は、図示しない燃料タンクに接続されている。
【００２６】
次に、図１〜図３により、冷却環について説明する。当該冷却環１１は、内周に開口するコ字型の断面を有する環状の枠である。当該枠の外周には、外部から冷却空気を供給する空気供給口１１１が立設され、当該空気供給口１１１には空気供給管１１２が嵌挿して接続されている。当該空気供給管１１２には図示しない空気供給用ブロアに接続して連通している。そして、当該冷却環１１の内周１１３は、外筒１２の外周に設置されている。当該設置方法としては、冷却環１１の内周１１３を外筒１２に溶接する、又は、冷却環１１の内周１１３にフランジを付けてボルトとナットで締結する等で取付けられている。
【００２７】
また、当該冷却環１１は、図示では、円筒形状の場合を示しているが、円筒形に限定するものではなく、多角形等でも対応できるものである。更に、冷却環１１は、内周に開口するコ字型の断面を有する環状の枠であるが、当該コ字型に限定するものではなく、Ｕ字型でもよく、また、○型若しくは多角形でも良い。当該○型若しくは多角形のときは、外筒１２の外筒空気孔１２１の対応する箇所に空気孔を穿設して、冷却環１１から外筒１２へ空気を流入するようにすると良い。
【００２８】
次に、図１〜図３により、外筒及び内筒について説明する。当該外筒１２には、冷却環１１から送られた空気を流入させる複数の外筒空気孔１２１、１２１、…が穿設されており、該外筒１２の内側には、同心状の２重管としての内筒１３が設けられている。そして、該同心状の外筒１２と内筒１３との間に設けられた隙間δ、すなわち、外筒１２の内周と内筒１３の外周との間に設けられた隙間δに、当該外筒空気孔１２１から空気が流入する。尚、図３（ｂ）に示す外筒１２は、外筒空気孔１２１を円筒形の中心軸に対して２列の孔を平行に並べているが、（ｃ）に示す外筒１２は、２列の孔を千鳥配置したものである。この千鳥配列は、より良く空気の供給をしようとするものである。いずれを選択するかは、冷却機構付バーナー装置１の大きさ、形状、及び冷却環１１の大きさ、形状などを考慮して決めれば良い。
【００２９】
また、当該外筒１２及び内筒１３は、図示では、円筒形状の場合を示しているが、円筒形に限定するものでは無く、多角形等でも対応できるものである。尚、隙間δは、外筒１２と内筒１３とが同一多角形でない場合には同一隙間δでない場合もあるが、隙間δの機能としての空気の流通には問題ない。できるならば、同一多角形で、同一隙間δであることが望ましい。
【００３０】
次に、図１により、バーナー本体、すなわち、ドラフトチューブと呼ばれている内筒について説明する。該内筒１３は、該外筒１２の内側であって中心線上に設置され、ドラフトチューブと呼ばれており燃料を供給するものであり、材質は金属製である。そして、灯油等の液体燃料の場合には、図示しない燃料タンクから燃料供給管１５を経由して燃料を噴霧して燃焼する。また、気体燃料についても同様である。
【００３１】
次に、冷却機構付バーナー装置の冷却機構について説明する。
【００３２】
図１〜図３により、冷却環１１の空気の流れを説明すると、まず、図示しない空気供給用ブロアから供給された空気は、空気供給管１１２を流れて空気供給口１１１に供給される。当該供給された空気は、冷却環１１のコ字型断面の空間を流れて、外筒１２に穿設された複数の外筒空気孔１２１、１２１、…から噴射されて外筒１２の内側へ供給される。
【００３３】
次に、当該供給された空気は、同心状の２重管である外筒１２と内筒１３との隙間δへ供給される。すなわち、当該外筒１２の内側へ供給される。当該供給された空気は、外筒１２の内周を周回しながら、換言すると、当該内筒１３の外周を周回しながら当該内筒１３を冷却する。また、当該供給された空気は、ドラフトチューブと呼ばれている当該内筒１３の先端部からの燃焼を助ける燃焼空気となる。
【００３４】
すなわち、冷却機構付バーナー装置１の冷却機構を通じて供給された外部よりの空気は、内筒１３の冷却を助けると共に、内筒１３の先端部からの燃焼を助長する燃焼空気としての役割も果たしている。
【００３５】
このように、当該内筒１３の先端部から噴霧した燃料の高温を維持しながら、当該冷却機構を通じて供給された空気により、内筒１３の材質である金属の温度上昇による劣化を抑制して、比較的早い時期での変形、亀裂を防ぐことができる。
【００３６】
次に、前記図１〜図３をまとめると、本発明の冷却機構付バーナー装置１は、外筒１２と、該外筒１２の外周に設置した冷却空気を供給する冷却環１１と、該外筒１２の内側に外筒１２と同心状の２重管として配置したドラフトチューブと呼ばれている内筒１３と、を有する冷却機構を備えたものである。
【００３７】
また、前記冷却機構付バーナー装置１であって、前記冷却環１１には図示しない空気供給用ブロアに接続された空気供給管１１２を接続して外部から冷却空気を供給する空気供給口１１１が立設され、前記外筒１２には該冷却環１１から送られた空気を流入させる複数の外筒空気孔１２１、１２１、…が穿設され、前記同心状の外筒１２と内筒１３との間には隙間δが設けられた、ことを特徴とする冷却機構付バーナー装置１である。
【００３８】
以上の説明は、開示された実施の形態のすべての点で例示であり制限的なものではない。従って、本発明の範囲は、上記の説明に限定されたものではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図されている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の冷却機構付バーナー装置は、冷却機構のないバーナー装置に取付けて利用することができる。また、同一出願人による特開２００３−３１４８１０等の廃棄物焼却炉のバーナー装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の冷却機構付バーナー装置の一実施例の断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本発明の冷却機構付バーナー装置を説明するための斜視図である。（ａ）は冷却環の斜視図であり、（ｂ）は外筒の斜視図であり、（ｃ）は外筒の第２実施例の斜視図であり、そして（ｄ）は内筒の斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  冷却機構付バーナー装置
１１  冷却環      １１１  空気供給口    １１２空気供給管      １１３  内周
１２  外筒      １２１  外筒空気孔
１３  内筒      １４  計器取付け部      １５  燃料供給管      １６  取付け部
δ  隙間
【図１】
2005299950.tif 000003
【図２】
2005299950.tif 000004
【図３】
2005299950.tif 000005